沉管隧道碎石基床清淤系统技术方案

一种沉管隧道碎石基床清淤系统，包括基槽，所述基槽内铺设有基床，所述基床包括自下而上设置的块石层和碎石层，所述碎石层内设置有清淤管，所述清淤管管壁开孔，所述清淤管连接有抽泥泵。沉管隧道碎石基床清淤系统在基床铺设时，就在碎石层内埋设了清淤管，在基床有淤泥时，打开抽泥泵，淤泥则会通过碎石层的缝隙进入到清淤管中，将淤泥清除，系统结构简单，操作容易，不易受到水流、气候等环境因素的影响，清淤效果好，不会影响已经铺设完成的基床结构，能够保证后期沉管安装的精度，提高隧道的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及沉管隧道施工
，具体地说，是一种沉管隧道碎石基床清淤系统。
技术介绍
水底隧道经常采用沉管法，整个隧道沉管由多节管节组成，将管节逐个放到水底的碎石基床上，碎石基床从开始铺设到管节安装需要消耗数日，由于一些水域中含沙量较高，再加上基槽坡顶原泥面有一定厚度的淤泥，受汛期含沙量变化、附近航道上行驶的船舶对水的扰动以及天气气候因素的影响，会引起回淤加大，甚至造成聚淤，基槽内碎石基床上的淤泥将会对沉管施工和管段本身受力带来很多问题。淤泥对沉管隧道造成的不利影响主要包括：改变碎石基床受力特性，影响基床结构的传力效果；基床面淤积，造成沉放管节无法着床；对沉积物的扰动，改变海水容重，影响已沉管节的抗浮安全；如果在碎石垫层基础中夹有淤泥层，在隧道运营后，会因淤泥的固结变形导致沉管工后沉降过大及不均匀沉降超标，在管段中产生较大弯矩，严重时导致管段开裂。为了避免淤泥影响沉管隧道，目前主要采用两种方式：一种是覆盖法，利用土工布对基床进行覆盖，防止淤泥落到基床上；另一种是清淤法，利用耙吸船将落到基床上的淤泥吸除掉。这两种方式都存在较多的问题，前者操作起来较为麻烦，容易受到水流的影响，防淤的效果不佳；后者需要使耙吸船工作部靠近基床，在水流影响下，耙吸船容易晃动，使其工作部触碰到基床，破坏已经铺设好的基床，影响沉管的安装精度，如果将耙吸船固定后再作业，又需要多次进行耙吸船的移动和固定，增加了操作难度。
技术实现思路
本技术针对上述现有淤泥处理方式存在的问题，提出了一种新的沉管隧道碎石基床清淤系统。本技术的沉管隧道碎石基床清淤系统，包括基槽，所述基槽内铺设有基床，所述基床包括自下而上设置的块石层和碎石层，所述碎石层内设置有清淤管，所述清淤管管壁开孔，所述清淤管连接有抽泥泵。优选的是，所述清淤管水平设置在碎石层的底部，所述清淤管的开孔都位于上侧。本技术的有益效果是：沉管隧道碎石基床清淤系统在基床铺设时，就在碎石层内埋设了清淤管，在基床有淤泥时，打开抽泥泵，淤泥则会通过碎石层的缝隙进入到清淤管中，将淤泥清除，系统结构简单，操作容易，不易受到水流、气候等环境因素的影响，清淤效果好，不会影响已经铺设完成的基床结构，能够保证后期沉管安装的精度，提高隧道的使用寿命。清淤管位于碎石层底部，座在块石层上，减轻了清淤管对原基床结构的影响，保证基床结构的稳定性，也是其能够完全清除已经落入碎石层缝隙中的淤泥，清淤管开孔朝上，能够使吸力能够更加直接的传递到基床表面，使淤泥能够完全被吸除，保证淤泥清洗的效果。基槽的开发以及块石的抛入夯平都采用传统作业方式，系统搭建难度低，能够保证较高的施工质量。基床分段铺设，清淤分段进行，循环操作，不对基床行成扰动，且可以通过简易船舶实现，不影响下一船位的基础整平及其他工序。清淤管预留快速接口，便于快速与抽泥泵连接，利于分段进行清淤。检测淤泥厚度后再进行清淤作业，最大程度的减少清淤作业的次数，降低作业的成本。抽泥泵装在清淤船上，能够灵活使用和安装连接，作业灵活性强。清淤过程对抽泥泵抽出进行实时监测，达标后就停止工作，避免不必要的能源消耗和人工消耗。附图说明附图1为本沉管隧道碎石基床清淤系统的横向示意图。附图2为本沉管隧道碎石基床清淤系统的俯视截面图。附图3为本沉管隧道碎石基床清淤系统的纵向示意图。具体实施方式为了能进一步了解本技术的结构、特征及其它目的，现结合所附较佳实施例详细说明如下，所说明的较佳实施例仅用于说明本技术的技术方案，并非限定本技术。本技术的具体实施方式如下：如图1至3所示，该沉管隧道碎石基床清淤系统包括基槽1，基槽1内铺设有基床，基床包括自下而上设置的块石层2和碎石层3。碎石层3内设置有清淤管4，清淤管4管壁开孔，清淤管4连接有抽泥泵5。施工时，先开挖基槽1，然后进行底基层处理，再向基槽内抛入块石，并将块石夯平成块石层2。接着将清淤管4吊运沉放安装到块石层3上。然后在已布设好清淤管4的块石层2上方铺设碎石层3，将清淤管4埋设到碎石层3内，基床铺设完成。最后将抽泥泵5与清淤管4连接，开启抽泥泵5，利用水路循环将淤泥通过碎石缝隙清除，抽泥泵5产生的吸力使基床上的淤泥依次通过碎石层3的缝隙、清淤管4的开孔进入到清淤管4中，最后被抽泥泵5从清淤管4中抽走。安装清淤管4前，在清淤管4上预留连接抽泥泵的快速接口6。清淤管4水平放置到块石层2上，碎石层3铺设后使其设置在碎石层3的底部，能够完全覆盖碎石层3，使落入碎石层3缝隙内的淤泥也能够清除。清淤管4的开孔都朝上，位于清淤管4的上侧，使开孔直接对准淤泥，提高清理效率。如图2所示，清淤管4可在块石层2表面的平面上间隔设置多个，全面覆盖整个碎石层。基槽1的开挖采用挖泥船，块石的抛入和夯平则通过抛石夯平船进行，清淤管4的吊运沉放安装通过起重设备进行，铺设碎石层通过平台式或漂浮式整平船进行。如图3所示，基床铺设分段进行，先铺设一段块石层2，然后在这段块石层2上安装清淤管4，最后再这段块石层2上铺设碎石层3，完成一段基床的铺设，然后进行下一段基床的铺设。每铺设完成一段基床，即可对这段基床采用多波束和回淤盒进行回淤监测，当检测到的淤泥厚度超过规定要求时，即将抽泥泵与这段基床的清淤管连接，进行淤泥清除，清淤完成后，就在这段基床上进行沉管8的安装，可减轻清淤作业整体的工作量。抽泥泵5安装在船舶7上，进行清淤作业时，先将船舶7利用绳索等方式定位于需要清淤的基床上方，然后用潜水员下水将清淤管4与抽泥泵5连接，然后开启抽泥泵5进行清淤。抽泥泵5抽出的淤泥被送到船舶7的船舱中或者直接通过管道输送到陆地上，抽泥泵5抽出的淤泥排出的过程中实时监测排出淤泥的水质，当监测排出淤泥的水质为清水时，抽泥泵5停止运行，拆除连接，将船舶7移出工程区。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沉管隧道碎石基床清淤系统，包括基槽，所述基槽内铺设有基床，所述基床包括自下而上设置的块石层和碎石层，其特征在于，所述碎石层内设置有清淤管，所述清淤管管壁开孔，所述清淤管连接有抽泥泵。

【技术特征摘要】
1.一种沉管隧道碎石基床清淤系统，包括基槽，所述基槽内铺设有基床，所述基床包括自下
而上设置的块石层和碎石层，其特征在于，所述碎石层内设置有清淤管，所述清淤管管壁
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘德进，冯海暴，苏长玺，曲俐俐，张学俊，
申请(专利权)人：中交一航局第二工程有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37